Soy experto en meteorología y la IA va a acelerar el proceso de predicción: “Sin ordenadores no se podría hacer en tiempo real”

Francisco Javier Tapiador es una de esas personas a las que la categoría de hombre del renacimiento. Nacido en Valladolid en 1973, estudió la licenciatura de Geografía e Historia especializándose en la primera disciplina. Poco después realizaría un doctorado en Física de la Tierra.

Sus estudios e investigaciones le han llevado a trabajar en colaboración con la NASA, además de formar parte del equipo científico encargado de la meteorología en los Juegos Olímpicos de Invierno de 2018.

A su trayectoria como investigador le acompaña una faceta como escritor, a través de lo que compagina las dos ramas presentes en su formación. Sobre todo esto, Francisco J. Tapiador habla con El Español-Noticias de Castilla y León.

P: Se licenció en Geografía e Historia para luego doctorarse en Física de la Tierra, ¿por qué ese cambio de una carrera de letras a una de ciencias?

R: Yo siempre había sido de ciencias. Mientras estudiaba quinto de Geografía, comencé primero de Matemáticas como curso puente. Posteriormente, pedí una beca para hacer el doctorado en un área relacionada con la Geografía y la Física, la teledetección, el estudio de los satélites, el clima, etc. A partir de ahí continué con la Física aplicada y hasta ahora.

P: ¿Se puede decir entonces que su verdadera vocación son las ciencias?

R: Sí, yo soy de ciencias, pero por accidente he pasado por las letras. Estudiando Geografía e Historia, Literatura e incluso Filosofía. Por lo que se me ha quedado ese poso, que es muy enriquecedor. Porque las carreras de ciencias están muy bien, pero las letras son las que enriquecen a las personas y las que hacen que la vida sea más agradable.

Es algo que al final agradezco, mi trayectoria ha sido un poco dispersa pero al final este camino tan tortuoso que he seguido ha resultado muy positivo.

P: Entre otros de sus hitos profesionales se encuentra ser uno de los impulsores de la licenciatura de Física en la Universidad de Castilla-La Mancha, ¿en qué momento notan la necesidad de implementar los estudios?

R: Fue algo de política universitaria, desde la propia institución se detectó la necesidad. Puesto que había en torno a 400 alumnos que se marchaban a otras comunidades autónomas. Muchos de ellos debido a que querían estudiar Física y no encontraban en Castilla-La Mancha la posibilidad.

Entonces, el rectorado decidió poner Física en Toledo. Como yo había sido el decano de la facultad durante 9 años y uno de los que propuso en su momento que se pusiera Física, me llamaron para la comisión.

P: Entonces, ¿establecer los estudios de Física fue finalmente por encargo de la Universidad?

R: Sí, se puede decir que fue un encargo por parte de la universidad y de la Junta de Castilla-La Mancha, que son los organismos que se encargan de que todos los alumnos de la comunidad puedan estudiar lo que deseen.

P: A la hora de afrontar esos primeros pasos al establecerlo, ¿cuesta arrancar la titulación?

R: Cuesta bastante, puesto que los medios no son siempre los que uno quisiera. Hay que encontrar un edificio, al profesorado, crear laboratorios, etc. Si el dinero fuera ilimitado no habría problema, pero no es el caso, menos en España.

Entonces, cuesta un poquito pero está saliendo muy bien. Ya vamos a empezar el tercer curso el año que viene. Luego tenemos previsto hacer un Máster.

P: En el campo de la investigación dentro de la Física, se ha centrado en la meteorología, ¿por qué escogió esa rama?

R: Es algo que tiene que ver con mi formación previa, en Geografía se estudia la tierra y tenemos una asignatura que es ‘Climatología’. Es curioso que esta asignatura no se suele impartir en Física pero en Geografía sí. Una climatología muy cualitativa, sin números, pero que te ayuda a conocer el clima del planeta.

Posteriormente, empecé a colaborar en una misión de la NASA que utiliza satélites para medir la precipitación. Con el tiempo, he acabado dedicando mi carrera a estudiar la lluvia a través de modelos, satélites y observaciones.

P: ¿Y como es que contacta con usted la NASA?

R: Empezó cuando estaba haciendo el postdoctorado en Inglaterra. Estuve tres años en la Universidad de Birmingham. Tras acabar la tesis en Valladolid, me fui inmediatamente a Inglaterra y estuve allí tres años como investigador postdoctoral.

Fue trabajando allí, que empezó la misión GPM de la NASA y les interesó mi perfil. Y desde entonces, desde el 2003-2004 aproximadamente, hemos estado colaborando con la misión en el equipo científico.

P: No es la única institución de gran prestigio con la que ha trabajado, puesto que ha formado parte del comité científico de los JJ. OO. de Invierno de 2018, ¿cómo es que llega ahí?

R: Fue a través de la NASA. Ellos me propusieron a los coreanos para trabajar en el equipo científico de los Juegos Olímpicos. Lo que hicimos fue mandar allí un radar meteorológico que tenemos en Castilla-La Mancha con el fin de prevenir que no hubiera desgracias, que era una de las funciones del equipo de meteorología de los Juegos Olímpicos.

P: ¿Cómo llevó gestionar algo de semejante calibre?

R: Fue muy difícil, en España los proyectos son muy pequeños. Yo comparo los proyectos de investigación que tengo yo con los que tienen mis colegas coreanos o americanos y no tienen nada que ver. Es otra magnitud completamente distinta.

Algo así supone un sacrificio personal considerable, puesto que hay que hacer muchos viajes, en ocasiones tienes que pagar las cosas tú mismo. Pero, como es una cosa muy interesante y siempre me ha parecido que tenía que ir por ahí, pues a base de sacrificio personal se lleva adelante.

P: ¿Utilizasteis recursos íntegramente de tu equipo en Castilla-La Mancha u os brindaron ayuda de Corea?

R: No, los coreanos pusieron mucho de su parte. Pagaron todo el transporte del radar, además de poner otros equipos también, como unos aparatos que se llaman distrómetros. El ministerio puso básicamente mi tiempo a través de lo que se llaman proyectos nacionales, que te permiten contratar a alguien para formarle. Te dan también un poquito para viajes y poco más. Eso no da para montar una misión de este tipo, por lo que tenemos que recurrir siempre a colaboraciones con otros países en los que disponen de más dinero.

P: ¿La inversión que se realiza ahora mismo en España entonces no da para un proyecto tan grande?

R: Para nada, aquí no sería posible montar algo parecido con los recursos propios, al menos por el momento. Es otro orden de magnitud. Aquí un proyecto típico del ministerio puede ser 200.000 euros para 3 años. En Corea, mis colegas pueden tener 4 millones para 3 años. No tienen ni punto de comparación.

P: Entre tus campos de estudio recientes están las danas ocurridas recientemente, ¿qué conclusiones pudo sacar de sus análisis?

R: Pues verás, uno de los factores que suscitan más interés es si el cambio climático ha tenido o no que ver, respecto a esto no se puede precisar con absoluta seguridad que el cambio climático ha tenido que ver.

Lo que sí que es verdad es que este tipo de fenómenos son más frecuentes y más dañinos debido al cambio climático. Entonces, no se puede atribuir de manera concreta este evento al cambio climático, pero sí que es congruente con todo lo que venimos diciendo sobre el calentamiento global.

P: Un fenómeno de este tipo, ¿con cuánta antelación se puede prevenir?

R: La predicción meteorológica actual tiene un límite de unos tres días. Depende también de la situación, hay algunas que son más predecibles, otras que lo son menos. Pero de media, con tres días se puede predecir con cierta fiabilidad.

Otra cosa es que seas capaz de precisar el número de litros que va a caer en un sitio concreto, que eso es imposible. Con los medios que tenemos hoy en día, es imposible saber que en un sitio iban a caer 700 litros. Eso es absolutamente imposible.

P: ¿El hecho de que se pueda predecir solo a tres días depende de la tecnología que tenemos ahora?

R: Es por la propia dinámica del sistema. Hay una cosa que se llama sensitividad a las condiciones iniciales, lo que se conoce como física del caos, que establece que por muy buenos que seamos a la hora de saber cuál es el estado inicial de la atmósfera, nunca vamos a saber lo que va a pasar dentro de cuatro o cinco días.

El tiempo, el sistema atmosférico, cambia de una manera muy rápida y eso nos impide conocer en todas las circunstancias lo que va a pasar más allá de tres días.

P: ¿Nos impide saber si un fenómeno como la dana se va a repetir?

R: No, es diferente porque ahí entra la cuestión climática y no la meteorología como tal. Imaginemos que es como si yo lanzo un dado cien veces, sé que un sexto de las veces va a salir una cara determinada. Lo que no sé es lo que va a salir en la siguiente tirada.

Esto es similar. Yo no sé si mañana va a haber una dana. Lo que sí que sé es que en un periodo de 30 años es muy probable que aumente el número de danas y que aumente su capacidad destructiva.

P: Entonces, tenemos la certeza de que volverá a ocurrir, pero no sabemos cuándo.

R: Exactamente, así es.

P: ¿Y podría ocurrir en Castilla y León un fenómeno de tal calibre?

R: En Castilla y León es difícil porque está muy protegido por montañas. Los geógrafos siempre han dicho que Castilla y León es una especie de castillo. Al estar rodeado por montañas por casi todos los lados, es muy difícil que lleguen unas precipitaciones como las que llegan al Levante.

Dicho esto, lo que puede suceder y de hecho es el mayor peligro, son las inundaciones. Llueve en las cabeceras de los ríos, llueven las montañas, nieva mucho, y luego baja esa agua cuando se deshace la nieve. Al bajar toda esa agua pueden producir inundaciones.

En el Levante lo que ocurre es que está muy cerca del mar, por ello se producen esas precipitaciones, es difícil que salgan en Castilla y León.

P: ¿Se puede hacer algo para reducir el impacto de un fenómeno así?

R: Sí. La ordenación territorial es una cosa muy olvidada y que tiene mucho que decir. El problema que tenemos en este país es que ponemos normativas, ponemos leyes, pero luego no se cumplen.

Lo que habría que hacer es, aparte de seguir la ordenación territorial, asegurarse de que se cumplen las leyes y que, por ejemplo, eso de construir en zonas inundables, se deje de hacer. Porque, claro, si son inundables, en algún momento se van a inundar.

P: ¿Se ha corregido ya este problema o aún no?

R: No, me temo que no. Sigue habiendo montones de edificaciones en zonas inundables en toda España y eso, tarde o temprano, va a producir desgracias. Claro, una casa que está colgada sobre el cauce del río, si se sabe que ese río se va a desbordar cada 50 o 100 años, en algún momento se va a acabar desbordando y se va a llevar a esa casa.

P: Por otro lado, ¿se puede implementar la inteligencia artificial en las predicciones meteorológicas?

R: Sí, de hecho, ya lo estamos haciendo. Es una manera de acelerar el proceso y el cálculo. Los modelos de clima y de tiempo actuales están muy bien, pero tardan mucho tiempo en generarse. El ordenador tarda mucho en hacer las cuentas.

Entonces, en lo que estamos trabajando ahora es en poner eso en redes neuronales para intentar que vaya más rápido pero sin perder la fiabilidad. Pero hay mucho trabajo que hacer. Empezamos en el año 2002, cuando hicimos el primer artículo de redes neuronales y estudio de la precipitación y seguimos trabajando en ello.

P: ¿Solo la utilizan para acelerar los cálculos o también para detectar patrones?

R: En realidad, la predicción meteorológica no se basa en seguir patrones. Lo que hacemos es física, metemos las ecuaciones en los modelos y le damos a funcionar. Lo que hacen los modelos es, con una serie de condiciones iniciales, el estado de la atmósfera en un momento determinado, hacemos que las ecuaciones físicas nos digan lo que va a pasar en el futuro.

Lo que necesitamos realmente son mejores observaciones. Cuantas mejores observaciones tengamos, mejor va a ser la predicción del tiempo y mejor va a ser la observación del clima.

Y luego necesitamos también mejorar la física, es decir, saber con más precisión qué cosa está pasando dentro de las nubes, por ejemplo, que es una de las incertidumbres mayores que tenemos en los modelos de clima.

Queremos saber cómo las nubes responden a la radiación solar, cómo atrapan la radiación que viene de la Tierra y cómo llueve o no llueve.

P: Tras esta explicación me pregunto, ¿cómo unos cálculos tan complejos resultan en algo tan sencillo como saber si va a llover o no?

R: Muchos años de muchos científicos rompiéndose la cabeza. Esto empezó a principios de la Primera Guerra Mundial, cuando empezaron a derivarse las ecuaciones que nos servían para predecir el tiempo.

Ya a partir de la Segunda Guerra Mundial con los ordenadores se hizo posible el cálculo. Porque una cosa es tener las ecuaciones y otra cosa es en todo el planeta saber lo que va a pasar.

Entonces, según han evolucionado los ordenadores y las observaciones, ahora tenemos satélites para darle esa información a los modelos, ha mejorado mucho la predicción del tiempo.

Es una evolución tecnológica, o dicho de otra forma, una evolución científica basada en la evolución tecnológica. Tenemos más posibilidades y gracias a eso podemos mejorar nuestras estimaciones.

P: Antes de que los ordenadores tuvieran capacidad para el proceso, ¿cómo se realizaba?

R: Pues malamente, no se podía hacer en realidad. El caso famoso es la Armada Invencible, que sí hubiera tenido alguna predicción del tiempo, pues no hubiera pasado lo que pasó. También Napoleón en sus campañas que si hubiera tenido alguna predicción del tiempo sus conquistas hubieran sido diferentes.

En Waterloo se dice que si hubiera sabido lo que iba a pasar con el tiempo, hubiera sido muy diferente. Antes de 1900 era prácticamente imposible saber lo que iba a pasar porque no había redes de observación.

A partir de 1920 con las ecuaciones se mejoró un poco. Pero sin ordenadores no se podía hacer en tiempo real. Tú tenías las observaciones y podías hacer el pronóstico, pero tardabas más tiempo en hacer el pronóstico que lo que podías predecir.

P: En función de la mejora de las tecnologías, se ha ido haciendo más inmediatos los procesos.

R: Sí, la tecnología ha sido fundamental para la meteorología. Sin satélites y sin ordenadores no podríamos hacer lo que hacemos hoy. La dana se predijo bien, con un par de días de antelación se sabía que iba a llover muchísimo más de lo normal, eso hubiera sido imposible hace 50 años.

P: ¿La IA puede hacer más inmediatas y precisas las predicciones?

R: . Bueno, hay un límite. Antes mencionaba el límite de la sensitividad a las condiciones iniciales. Lo que sí que conseguiremos es simular diferentes escenarios, con los que ver qué pasa con diferentes condiciones iniciales y tener una idea media de lo que puede pasar.

El problema realmente va a ser qué hacer con esa información. Por mucho que hagamos un pronóstico muy bueno, si luego no llega a la población tenemos un problema serio.

P: ¿De qué forma se puede hacer que llegue a la población?

R: Bueno, pues ahí los políticos tienen que ver cómo trasladar lo que dice la AEMET a la gente. Tienen que establecerse redes de protección civil que avisen, tienen que funcionar las alarmas en los teléfonos y también la gente tiene que estar concienciada de que las alertas meteorológicas no son una broma.

Que si te dicen que va a llover mucho no te metas en el ascensor, no coges el coche, etc. Ahí tenemos que estar todos atentos.

P: Entonces, también hay que hacer un trabajo de concienciación con la gente.

R: Sí, hay un problema y es que la previsión meteorológica se presta a falsas alarmas. Nos dicen que van a caer 400 litros en Valladolid y luego no caen y la gente desconfía.

Pero es que eso es inherente a la previsión meteorológica, hay que acostumbrarse a que a veces no seamos capaces de acertar y que eso no quita para que haya que hacer algo a pesar de que luego no pase nada. La prevención es fundamental.

Una cosa que he hecho mucho en falta de algunas personas que se dedican a esto de la meteorología y del clima es que dicen que somos capaces de predecir con mucha precisión. Hemos mejorado mucho, pero todavía hay muchísimas incertidumbres y eso lo tiene que conocer la población.

Hay que seguir lo que dicen los meteorólogos sin olvidar que hay una serie de incertidumbres y una serie de errores posibles. Eso también hay que transmitirlo.